Khi lời hứa kéo dài 40 năm thách thức toàn ngành xe điện

Trong thế giới xe điện, pin thể rắn được xem như “chén thánh” của ngành công nghiệp, một công nghệ được kỳ vọng sẽ mang đến cuộc cách mạng về hiệu suất, độ bền và an toàn. Tuy nhiên, dù các hãng xe đã theo đuổi trong nhiều năm, thực tế đến nay vẫn chưa có mẫu xe thương mại nào trang bị pin thể rắn thực thụ.

Tại Triển lãm Di động Nhật Bản 2025, Toyota một lần nữa làm dấy lên làn sóng chú ý khi tuyên bố pin thể rắn của họ có thể đạt tuổi thọ lên tới 40 năm, gấp gần ba lần tuổi thọ trung bình của một chiếc ô tô chở khách tại Mỹ hiện nay (14,5 năm, theo Cục Thống kê Giao thông vận tải).

Theo Keiji Kaita – Chủ tịch Trung tâm phát triển kỹ thuật trung hòa carbon của Toyota, loại pin này có thể giữ 90% dung lượng sau 40 năm sử dụng trong khi pin lithium-ion hiện tại chỉ duy trì được mức đó trong vòng 10 năm. Nếu điều này trở thành hiện thực, nó sẽ thay đổi hoàn toàn khái niệm về vòng đời và chi phí sở hữu xe điện. Dù chi phí sản xuất ban đầu có thể cao hơn, Toyota cho rằng tuổi thọ siêu dài sẽ giúp bù đắp sự chênh lệch về giá.

“Ban đầu, giá thành chắc chắn cao nhưng theo thời gian, lợi ích kinh tế sẽ rõ rệt”, Kaita nói.

Cùng với tuổi thọ, Toyota nhấn mạnh các ưu điểm của pin thể rắn như khả năng sạc nhanh hơn, nhẹ hơn, mật độ năng lượng cao hơn và an toàn hơn nhờ loại bỏ chất điện phân lỏng – nguyên nhân chính gây cháy nổ trong pin lithium truyền thống.

Cuộc đua công nghệ: Từ lý thuyết đến thương mại hóa

Không chỉ Toyota, nhiều tập đoàn công nghệ pin khác cũng đang tìm đường thương mại hóa pin thể rắn. Solid Power (Mỹ) – đối tác của BMW cho biết pin thử nghiệm của họ đã vượt mốc 1.000 chu kỳ sạc, trong khi nghiên cứu của Đại học Harvard ghi nhận một mẫu pin thể rắn có thể duy trì 80% dung lượng sau 6.000 chu kỳ. Samsung SDI cũng tuyên bố đang hướng đến loại pin có tuổi thọ 20 năm.

Nhìn tổng thể, pin thể rắn vẫn là công nghệ trong giai đoạn hứa hẹn hơn là hiện thực. Hầu hết các hãng xe vẫn đang thử nghiệm trong quy mô giới hạn, với những khác biệt lớn về vật liệu điện cực và chất điện phân. Tuy nhiên, điểm chung là tất cả đều kỳ vọng vào khả năng tăng mật độ năng lượng, giảm khối lượng pin, kéo dài quãng đường di chuyển, và rút ngắn thời gian sạc.

Toyota hiện đã ký kết hợp tác với hai nhà cung cấp vật liệu quan trọng: Idemitsu Kosan (chất điện phân) và Sumitomo Metal Mining (vật liệu catốt). Sumitomo cho biết họ sẽ ưu tiên cung ứng cho Toyota trước khi mở rộng ra các đối tác khác.

Về ứng dụng, giới quan sát cho rằng Toyota có thể triển khai pin thể rắn đầu tiên trên các mẫu xe hybrid để kiểm nghiệm độ ổn định, trước khi trang bị cho xe thuần điện. Tại triển lãm, Toyota gợi ý rằng công nghệ này có thể được sử dụng cho những mẫu xe hiệu suất cao “công suất lớn, tầm hoạt động xa”, chẳng hạn như phiên bản thương mại của Lexus Electrified Sport Concept – mẫu kế nhiệm tinh thần của siêu xe LFA. Theo dự đoán, những chiếc xe đầu tiên tích hợp pin thể rắn của Toyota có thể xuất hiện vào giai đoạn 2027–2028.

Dù vậy, các chuyên gia cho rằng còn một chặng đường dài từ thử nghiệm đến sản xuất hàng loạt. Vấn đề lớn nhất vẫn là chi phí vật liệu, độ ổn định trong sản xuất hàng loạt, và khả năng tái chế. Song nếu Toyota có thể thực hiện đúng lời hứa, ngành xe điện sẽ bước sang một kỷ nguyên mới nơi pin không còn là điểm yếu, mà trở thành lợi thế cạnh tranh bền vững của các hãng xe toàn cầu.